大随机动力系统的涨落谱揭示生态网络中的隐藏结构
种群与进化
2021-07-14 v2
摘要
理解大型动力系统（如生态系统）中复杂性与稳定性的关系，仍是复杂性理论中一个关键的开问题，五十多年来催生了丰富的理论体系。该理论的绝大多数工作关注平衡态附近的渐近线性稳定性，但“稳定性”这一概念在实证生态文献中实际上另有用途。重要的“时间稳定性”概念描述了由内在或外在噪声驱动的人口动态涨落特征。在此，我们将随机矩阵理论工具应用于时间稳定性问题，推导了复杂生态网络涨落谱的解析预测。我们表明不同的网络结构在涨落谱中留下截然不同的特征，并展示了我们的理论在分析浮游生物丰度生态时间序列数据中的应用。
引用
@article{arxiv.2011.05140,
title = {Fluctuation spectra of large random dynamical systems reveal hidden structure in ecological networks},
author = {Yvonne Krumbeck and Qian Yang and George W. A. Constable and Tim Rogers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05140},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 7 figures, revised submission, added sections on data application and expanding notion of temporal stability